Cajas de cambio automaticas y variadores

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INDICE: Caja de cambios automática……………………………………………………..Página-1 Elementos que la constituyen…………………………………………………...Página-3 Cambios automáticos sin centralita eléctrica………………………………..Página-15 Esquema de transmisión de fuerza en las cajas automáticas………...……Página-16 Funcionamiento del cambio automático ZF 5 HP 30…………………..……Página-16 Cambios semiautomáticos………………………………………………..……Página-17 Variadores o cambios automáticos CVT………………………………...……Página-17 Cambio automatizado……………………………………………………..……Página-18 Lubricación de las cajas de cambio……………………………………………Página-21 Mantenimiento del cambio automático………………………………………Página-22 Verificación de las cajas de cambios automáticas…………………..………Página-22

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  • INDICE:

    Caja de cambios automtica..Pgina-1

    Elementos que la constituyen...Pgina-3

    Cambios automticos sin centralita elctrica..Pgina-15

    Esquema de transmisin de fuerza en las cajas automticas...Pgina-16

    Funcionamiento del cambio automtico ZF 5 HP 30..Pgina-16

    Cambios semiautomticos..Pgina-17

    Variadores o cambios automticos CVT...Pgina-17

    Cambio automatizado..Pgina-18

    Lubricacin de las cajas de cambioPgina-21

    Mantenimiento del cambio automticoPgina-22

    Verificacin de las cajas de cambios automticas..Pgina-22

  • Caja de cambios automtica Pgina -1

    La caja de cambio automtica ocupa la misma posicin en la cadena cinemtica que la caja manual.

    Las cajas automticas realizan las funciones bsicas encomendadas al cambio manual pero con

    funciones aadidas y mejorada, gracias a la incorporacin de la gestin electrnica.

    Las funciones que realizan las cajas automticas son las siguientes:

    Conseguir las relaciones de transmisin.

    Realizar la marcha atrs.

    Cambiar de velocidad automticamente.

    Cambiar las velocidades sin interrumpir la entrada de fuerza.

    Realizar la funcin (P parking). Si la palanca no se encuentra en la posicin (P) bloqueada, no se

    puede sacar la llave de contacto.

    Las cajas automticas necesitan un convertidor de par que hace la funcin de embrague entre el

    motor y la caja. El convertidor de par y el cambio forman un conjunto que comparte el circuito

    hidrulico y la gestin electrnica. Los vehculos que equipan cajas automticas no disponen de

    pedal de accionamiento de embrague. El cambio de velocidad se realiza con carga, sin necesidad de

    interrumpir la transmisin de fuerza del motor.

    El circuito electrnico e hidrulico de la caja automtica dispone de componentes que aparecen en el

    siguiente esquema:

  • El cambio automtico combina los circuitos siguientes: Pgina-2

    El resultado final es un conjunto complejo que dispone de circuitos hidrulicos, electrnicos y

    mecnicos interrelacionados entre s.

    El circuito elctrico de un cambio automtico dispone de los captadores siguientes: sensores de

    temperatura del aceite del cambio G93, captador rpm de entrada del cambio G38, captador de la

    velocidad de marcha G68, captadores de posicin del acelerador y Kick-down G79 y G185,

    interruptor de frio F y F47, captador del rgimen del motor G28 y posicin de la palanca selectora

    F125.

    El cerebro de todo el circuito es el modulo de gestin electrnica J217, el modulo recibe las seales

    elctricas de todos los captadores de sus circuitos y de otros captadores asociados a otros mdulos

    del vehculo por la red CAN BUS.

    Las seales son procesadas para activar con seales elctricas los actuadores del circuito: electroimn

    de la palanca selectora N110, rel de bloqueo del arranque J226, caja de corredores con vlvulas

    electromagnticas y unidad del cuadro de instrumentos J285.

    El circuito hidrulico del cambio automtico dispone de todos los componentes de un circuito

    hidrulico normal: deposito, aceite ATF, bomba de presin, electrovlvulas, vlvulas limitadoras de

    presin, cilindros actuadores, etc. El circuito hidrulico realiza las funciones siguientes:

    Lubrica todas las partes mviles de la caja y enva el cabal de aceite que necesite el convertidor de

    par.

    Transmite el par de transmisin en el convertidor.

    Acta sobre los mbolos del embrague y los frenos de los trenes epicicloidales para conseguir las

    diferentes relaciones de transmisin.

    El conjunto mecnico es el encargado de transmitir y transformar el par del motor. Usa trenes

    epicicloidales, rodamientos, frenos y embragues de disco y cinta baadas en aceite, ruedas libres,

    mecanismos de parquin, etc.

    Electrnicos

    Mecnicos Hidrulicos

  • Elementos que la constituyen pgina-3

    El principal elemento del cambio automtico es el tren epicicloidal. El resto de elementos que

    disponen las cajas se pueden considerar colaboradores del tren y ayudan al tren epicicloidal a realizar

    las diferentes relaciones de transmisin.

    Las cajas automticas estn formadas por los componentes siguientes:

    Trenes epicicloidales.

    Frenos y embragues.

    Rodamientos y ruedas libres.

    Dispositivo de aparcamiento.

    Bomba de aceite.

    Caja de vlvulas.

    Sensores.

    Centralita electrnica.

    Trenes epicicloidales son un conjunto formado por un juego de embragues epicicloidales, pin

    planetario, satlites y corona de dentado interior. Los trenes epicicloidales se usan para obtener las

    relaciones de transmisin de cada velocidad, substituyen las parejas de ruedas dentadas de las cajas

    manuales.

    La transmisin que se realiza con un tren epicicloidal es ms verstil y dispone de ms relaciones de

    transmisin que en las transmisiones realizadas con pares de ruedas dentadas.

    Los trenes epicicloidales ofrecen las siguientes ventajas:

    Permiten realizar diversas relaciones de transmisin, segn se frene o se accione un componente

    del tren.

    Son capaces de invertir el sentido de giro de la transmisin; por ejemplo, para realizar la marcha

    atrs (no es necesario el tercer pin)

    Realizan el cambio de velocidad con carga, y no es necesario cortar la salida de fuerza del motor

    para realizar el cambio de marcha.

  • Constitucin del tren epicicloidal Pgina-4

    Est constituido por un eje de accionamiento y un pin central mencionado planetario o solar.

    Girando y engranados sobre el pin se sitan los satlites, que giran sobre su eje, y al mismo

    tiempo, una placa une todos los ejes de los satlites y transmiten el giro por el eje porta satlites. Los

    piones satlites engranan sobre una corona de dentado interior, formando un conjunto de

    engranajes con tres elementos:

    Pin planetario con eje de accionamiento.

    Piones satlites y eje de la placa porta satlites.

    Corona con dentado interior y el eje de accionamiento.

    En resumen, un tren epicicloidal sencillo est formado por un pin planetario, tres o cuatro satlites

    y una corona de dentado interior y los ejes de entrada y salida de transmisin de movimiento de cada

    componente.

  • Acoplamiento de trenes Simpson, Ravigneaux y Wilson Pgina-5

    Con un solo tren epicicloidal a la caja de cambios, y que tenga un eje de entrada y otro de salida del

    par, se puede obtener una relacin de desmultiplicacin y una marcha directa. Cuando se necesitan

    ms relaciones de transmisin, es necesario disponer de diversos trenes epicicloidales entrelazados

    entre s. El sistema de unin que ms se usan son: el acoplamiento tipo Simpson, Ravigneaux y el

    Wilson.

    Unin de trenes tipo Simpson

    Consiste en disponer dos trenes epicicloidales iguales, unidos por un pin planetario comn para

    los dos trenes; el resto de elementos se acoplan entre s. La corona del tren 1r se encuentra unida con

    el eje porta satlites del 2n tren y el eje de salida de fuerza. La entrada de fuerza se puede realizar por

    el eje porta satlites del tren 1r, el eje de la corona del 2n tren y por el eje de los planetarios comunes,

    dependiendo de la velocidad.

    Acoplamiento tipo Simpson

    Acoplamiento tipo Ravigneaux

    Este sistema acopla dos o tres trenes en un solo conjunto; por eso, dispone de una sola corona de

    dentado interior. Los satlites que se acoplan en el mismo eje, tienen diferentes dentados para

    engranar los diferentes piones planetarios.

    Acoplamiento tipo Ravigneaux

  • Acoplamiento tipo Wilson Pgina-6

    El acoplamiento Wilson usa diversos trenes epicicloidales colocados en serie y acoplados entre s. La

    entrada de fuerza se realiza a travs del eje de los planetarios del primer tren, el eje porta satlites del

    primer tren se acopla al eje del planetario del segundo tren, la salida del par se realiza por el eje porta

    satlites del ltimo tren.

    Acoplamiento tipo Wilson

    Relacin de transmisin de un tren epicicloidal sencillo

    Las relaciones de transmisin que se obtienen de un tren epicicloidal depende del elemento del tren

    que se encuentre parado o frenado, as como del elemento por el cual entra el giro al tren y del

    componente del tren por el cual se realiza la salida de fuerza.

    En resumen, con un tren epicicloidal, se pueden obtener seis relaciones de transmisin diferentes,

    segn el componente que se frene o impulse y una sptima Rt uniendo dos elementos del tren.

    En muchas cajas, los trenes epicicloidales se encuentran acoplados entre s (Wilson) y algunos de sus

    componentes del cambio no se frenan. El componente puede girar a una velocidad constante y

    obtener una nueva relacin de transmisin.

    En esta situacin, se produce un efecto similar al que se provoca al caminar sobre una escalera

    mecnica.

  • Frenos y embragues Pgina-7

    Son los dispositivos usados para frenar, unir o liberar un elemento del tren epicicloidal (corona, eje

    porta satlites o eje planetario). Tambin se denominan elementos de comando. Los frenos ms

    usados son de cinta y de disco, mientras que los embragues son todos de disco.

    Frenos de cinta permiten abrazar dimetros de grandes dimensiones; por ejemplo, para frenar

    exteriormente una corona de dentada interior. El conjunto dispone de un tambor de freno que es

    envuelto por una cinta de acero con un forro de friccin adherido el interior.

    Frenos de disco esta formado por dos tipos diferentes de discos. Unos, exteriores, que se apoyan en

    la carcasa del cambio, y otros, interiores, unidos al componente del cambio a frenar.

    Los discos interiores estan formados por un forro de friccion enganchado formando por celulosa,

    material plastico (arami) altamente resistente y resinas, mientras que los discos exteriores son de

    acero sin forro de friccion.

    El aceite de la caja se usa para el circuito hidraulico de accionamiento del embolo y para lubricar y

    refrigerar el paquete de discos, evitando el calentamiento execivo.

  • Pgina-8

    El conjunto de discos de freno estan entrelazados y giran libremente, sin presion hidraulica. Cuando

    el conjunto recibe la presion, el aceite empuja el embolo de accionamiento y comprime el paquete

    de discos, de forma que se frenan y el componente del cambio queda retenido. Al cesar la presion de

    aceite, el resorte del planeta empuja el embolo liberando el disco de la presion; asi, giran libremente

    el componente del cambio y los discos entre si.

    Embragues de discos

    Los embragues de discos son elementos de mando que se emplean para acoplar o separar los componentes de un

    tren epicicloidal. Su constitucin y funcionamiento es similar a la de los frenos de discos. La principal diferencia es la

    entrada de la presin al conjunto y por la incorporacin de una vlvula de descarga de presin. En los embragues,

    el aceite accede al mbolo de mando por las ranuras y taladros practicados en el eje y en la corona

    del conjunto. Estas canalizaciones se encuentran selladas por juntas

  • Rueda libre Pgina-9

    El control del cruce se puede simplificar con ruedas libres, ya sean de rodillos o de cuerpos de apriete.

    Las ruedas libres toman el par en la direccin de bloqueo, mientras que en el sentido contrario giran libremente

    gracias al desacople automtico del sistema de bloqueo. La rueda libre es el dispositivo de transmisin que emplean

    las bicicletas en la rueda trasera. Toma el par en sentido del pedaleo, en sentido contrario, gira libremente

    Dispositivos de aparcamiento

    Las cajas automticas disponen de un sistema de enclavamiento que permite bloquear el vehculo

    cuando est parado. Este sistema consiste en una rueda dentada que va engranada al eje de salida de

    la caja y un dispositivo de enclavamiento en forma de trinquete .Desde la palanca selectora a travs

    de un cable se acciona el mecanismo de en-clavamiento del trinquete. Al colocar la palanca en la

    posicin P (parking) o estacionamiento, el dispositivo mecnico bloquea el eje transmisor,

    impidiendo as su movimiento y como consecuencia el del vehculo. El trinquete deja libre la rueda

    del eje cuando la palanca selectora se desplaza de la posicin P

  • Bomba de aceite Pgina-10

    La bomba de aceite es la encargada de generar el caudal hidrulico y hacer circular el aceite por el interior de la caja y del convertidor. Realiza la lubricacin y el mando de los elementos que intervienen en el cambio (frenos y embragues).Suele estar situada en la entrada de la caja, cerca del convertidor. Las bombas ms empleadas son de caudal constante con engranajes rectos. La bomba dispone de una corona de dentado interior, un pin con dentado exterior y una leva separadora entre los dentados (figura 4.28).La bomba se acciona a travs de un elemento de arrastre (patillas o engranajes) desde la maza del convertidor que engrana en el pin central. La bomba girar siempre que el motor est en marcha. No se debe remolcar el vehculo con el motor parado, la caja se quedara sin lubricacin.

    El funcionamiento de la bomba se basa en el giro de los engranajes en las bombas de piones o de las paletas en las bombas de paletas, el giro de las paletas provocan una succin en el lado de entrada de la bomba. Esta succin extrae el aceite del crter inferior de la caja y lo hace circular por el interior de la bomba; el lquido presurizado retorna hacia la salida de la bomba, la presin en el circuito se controla por vlvulas reguladoras de presin que se encuentra en la centralita hidrulica. El aceite con el funcionamiento se calienta bastante y es necesario enfriarlo, la caja de cambios dispone de un radiador-intercambiador de lquido refrigerante aceite ATF

  • Caja de valvulas Pgina-11 Se encuentra situada en la parte inferior de la caja, en el crter de aceite junto al filtro. La caja de vlvulas es el mecanismo que gestiona todo control hidrulico de la caja de cambios. Consiste en un cuerpo de aluminio fundido con canalizaciones hidrulicas que unen las diferentes electrovlvulas. El conjunto permite el anclaje de las electrovlvulas y de la vlvula de accionamiento manual.

    Pin de la bomba y canalizaciones de la caja de vlvulas. Los distintos elementos que dispone la caja de vlvulas dependen del tipo y del diseo de la caja automtica. Principalmente, consta de: Electrovlvulas de cambio de velocidad (se encuentran abiertas o cerradas). Electrovlvulas reguladoras o moduladoras de presin. Vlvula de accionamiento manual, sincronizada con la palanca selectora. Electrovlvula del convertidor (circulacin de aceite). Electrovlvula o solenoide del embrague del convertidor (anulacin). Sensores de presin y temperatura del aceite ATF. Acumulador de presin.

  • Pgina-12

    Las electrovlvulas del cambio de velocidad de la caja son de corredera y se accionan por solenoides

    elctricos controlados por el mdulo o centralita del cambio, se encargan de abrir o cerrar los frenos

    o los embragues y trabajan con el principio de abiertas o cerradas, normalmente sin corriente se

    encuentran cerradas y cuando el mdulo las alimenta se abren para permitir el paso de aceite a

    presin a los frenos y embragues

    Bloque hidrulico con centralita electrnica incorporada.

    Las electrovlvulas moduladoras (EDS) se encargan de regular la presin hidrulica en los circuitos de

    los elementos de mando (frenos y embragues). Las electrovlvulas moduladoras transforman la

    corriente elctrica de control en una presin de mando con hidrulica proporcional. Se montan dos

    tipos de vlvulas moduladoras, las moduladoras con una curva caracterstica ascendente, significa,

    que a medida que asciende la intensidad de mando desde el mdulo, tambin asciende la presin de

    control. Sin corriente - no hay presin de control (0 mA = 0 bar).Las moduladoras con caracterstica

    descendente: a medida que aumenta la corriente de gestin, disminuye la presin de control. Sin

    corriente - presin de control mxima

  • Sensores (Captadores) Pgina-13 Son los encargados de transmitir a la unidad de control de la caja (mdulo) todas las seales elctricas de los captadores que se necesitan para el funcionamiento de la caja automtica. Se pueden clasificar en dos grupos: Sensores o entradas directas Son entradas con conexin directa al mdulo del cambio. Son entradas directas entre otras: La tensin de la batera (+). La tensin del encendido (motor arrancado). Captador multifuncin de posicin de la palanca selectora (P, N, 1.2.D.R.). Sensor de temperatura del aceite de la caja. Sensor de rpm del eje de entrada a la caja. Sensor de rpm del eje de salida. Sensor kick-down (Segn modelos).Las modernas cajas automticas emplean sensores Hall situados en su interior.

    Posicin del capta-dor kick-down.

  • Sensores o entradas indirectas Pgina-14 Los sensores o entradas indirectas son imprescindibles para la gestin del cambio, estos captadores no se conectan directamente al mdulo del cambio, sino que se conectan a otros mdulos, la informacin llega al cambio por la red de comunicacin entre mdulos CAN BUS. Los sensores o captadores indirectos son los siguientes: Sensores de posicin del pedal del acelerador (mdulo de gestin de motor). Sensor de rpm del motor (mdulo de gestin de motor). Interruptor de frenado (mdulo ABS segn modelos).

    Centralita electrnica (modulo)

    La centralita electrnica de gestin del cambio es un microprocesador capaz de procesar todas las

    seales que recibe de los sensores directos e indirectos. La centralita puede encontrarse separada de

    la caja de cambios o formando un conjunto, mdulo hidrulico y electrnico, que se encuentra

    dentro de la caja de cambios.

    Mdulo electrnico del cambio independiente. Conjunto de mdulo hidrulico y unidad de

    control

    Las seales de los sensores son analizadas y procesadas para realizar el programa de cambios de la

    caja. La activacin de las electrovlvulas en la unidad hidrulica provoca la apertura o el cierre de una

    canalizacin de aceite para producir el frenado, liberacin o unin de los distintos elementos de los

    trenes epicicloidales y as obtener las distintas velocidades de que disponga el cambio

  • Cambios automticos sin centralita electrnica. Pgina-15

    Los primeros vehculos que equipaban cambio automtico no disponan de mdulos o centralitas

    electrnicas de gestin (UEC).La incorporacin de la gestin electrnica en los vehculos se inicia con

    los encendidos transistorizados, la inyeccin electrnica y los frenos con ABS. En los cambios

    automticos tambin se incorpora la gestin electrnica, mejorando el funcionamiento y la rapidez

    del cambio sin electrnica. En el cambio automtico sin gestin electrnica, el cambio de velocidades

    se realiza regulando y modulando las presiones del grupo hidrulico. Los sensores de que dispone la

    caja actan sobre el grupo hidrulico reduciendo o aumentando la presin en un circuito. El

    incremento de presin provocar el accionamiento de un freno o embrague que frenar o liberar un

    elemento del tren epicicloidal; de este modo, se realiza el cambio de una velocidad a otra, igual que

    ocurre en los cambios controlados electrnicamente.

    La palanca selectora de marcha va unida a la vlvula manual de gobierno de la presin del circuito, lo que permite la seleccin de las distintas gamas de velocidades y el mecanismo de estacionamiento P (parking).Los dispositivos o sensores que intervienen en estos cambios son: Captador de depresin del colector de admisin (1). Regulador centrfugo en el eje de salida de la caja (2). Sensor de posicin del pedal del acelerador (3). Sensor de kick-down (4). Posicin de la palanca selectora (P-N-R-1-2-D) (5).

  • Esquema de transmisin de fuerza en las cajas automticas Pgina-16 Los esquemas interiores de los cambios automticos son necesarios para verificar: La transmisin del par. Qu elementos estn frenados. Por dnde entra el movimiento. Cul es la salida de movimiento del tren. Los esquemas que se emplean en esta unidad solamente representan la mitad superior del cambio, que es representativa del conjunto de la transmisin.

    Funcionamiento del cambio automtico ZF 5 HP 30 El cambio 5 HP lo fabrica la casa ZF y lo monta el grupo BMW en los vehculos de las series 5 y 7. El cambio es capaz de transmitir un par de 560 Nm. El diseo del cambio se ha realizado sobre tres juegos de trenes epicicloidales con acoplamiento Wilson y se pueden obtener cinco velocidades y marcha atrs. El cambio dispone de los siguientes componentes: tres trenes epicicloidales 1, 2, 3, tres embragues A, B, C cuatro frenos D, E1, E2, F y dos ruedas libres FL1, FL2 La combinacin de trenes epicicloidales frenando los distintos componentes permiten conseguir 5 velocidades y marcha atrs.

  • Cambios semiautomticos Pgina-17 Los cambios semiautomticos son el escaln intermedio entre el cambio total-mente manual y el automtico. No emplean centralita y el cambio de velocidades se realiza con un mando y un circuito hidrulico, el cambio emplean trenes epicicloidales para conseguir las relaciones de transmisin y para invertir el sentido de la marcha.

    Variadores o cambios automticos CVT Los variadores son conjuntos mecnicos empleados como cajas de cambios. La transformacin y transmisin del par motor y la velocidad de giro se consigue de un modo continuo, sin el escalonamiento que se produce en los cambios manuales o automticos. En un cambio manual cada velocidad tiene una relacin de transmisin, es decir, reduce o amplifica la velocidad de giro del motor con la consiguiente reduccin o amplificacin del par de salida. Los variadores estn diseados para una amplia gama de relaciones de transmisin, desde relaciones de multiplicacin de 6:1 hasta 0,5:1. El sistema permite acelerar el vehculo de forma deportiva aprovechando la gran desmultiplicacin inicial 6:1. A medida que se aumentan las revoluciones del motor, disminuye la desmultiplicacin del variador que puede llegar hasta valores de 0,5:1.

  • Pgina-18 El variador solo no puede realizar la marcha atrs, el conjunto de cambio CVT dispone de un tren

    epicicloidal para marcha atrs y un freno de discos baados en aceite. Un embrague de discos realiza

    la funcin de acoplamiento en marcha adelante.

    Funcionamiento de los variadores

    Los variadores utilizados en automviles emplean como elemento transmisor un robusto par de poleas con dimetro de trabajo variable. Como elemento transmisor utilizan una correa o cadena flexible que transmite el giro entre las poleas, conductora y conducida. Las poleas estn diseadas para modificar la anchura de sus gargantas cnicas mediante el desplazamiento de una cara sobre la otra. Las partes mviles de las poleas son accionadas por el circuito hidrulico del variador. Una vez sincronizadas ambas poleas, el dimetro que pierde la polea conductora lo gana la polea conducida manteniendo as constante la longitud de la cadena. De este modo, se puede modificar el dimetro de trabajo de las poleas de forma continua y originando diferentes relaciones de transmisin. No existe escalona-miento entre una relacin de transmisin y la inmediatamente superior o inferior.

    Cambio automatizado

    Los cambios automatizados o robotizados funcionan de forma similar al cambio automtico, el

    vehculo no dispone de pedal de embrague y el cambio de velocidades se realiza de forma

    automtica segn la posicin de la palanca selectora y la cartografa de la electrnica del cambio. La

    constitucin bsica del conjunto del cambio automatizado es similar al cambio manual, emplean

    embragues de friccin con accionamiento hidrulico o elctrico controlado desde el mdulo de

    gestin. La caja de cambios dispone de los ejes primario y secundario con ruedas dentadas, carretes

    desplazables, sincronizadores y horquillas como los cambios manuales normales. El cambio

    automatizado dispone adicionalmente de un con-junto electrohidrulico o mecanismo selector para

    realizar el desplazamiento de las horquillas y engranar las velocidades de forma automtica.

    El cambio automatizado dispone de los siguientes componentes: Bombn de accionamiento del embrague y captador de posicin del embrague.

  • Pgina-19 Unidad hidrulica con la bomba de presin, motor elctrico, acumulador de presin, electrovlvulas, sensores de presin, etc. Mecanismo selector de velocidades, con sus mbolos de accionamiento y los captadores o potencimetros. Mdulo de gestin, conectado con la red CAN BUS. Palanca selectora y sus captadores de posicin.

    Para cambiar de velocidad el mdulo de gestin acciona el bombn del embrague y corta la

    transmisin del par, no cambia con carga como los cambios automticos con convertidor de par. El

    nico cambio automatizado que cambia sin interrupcin es el cambio automatizado DSG.

    Cambio automatizado DSG

    El cambio DSG es un cambio automatizado que se ha desarrollado partiendo de un cambio manual

    sincronizado de engranajes helicoidales y seis velocidades. El cambio dispone de dos embragues

    (multidisco baados en aceite o monodisco en seco segn modelos), que sustituyen al convertidor

    de par. Los embragues transmiten el par a los ejes primarios, que se encuentran insertados uno

    dentro de otro. El embrague exterior K1 acciona el eje primario de las marchas impares 1, 3, 5 y

    M.A., y el embrague interior K2 acciona las marchas pares: 2, 4 y 6. Un tercer rbol insertado dentro

    del primario interior mueve la bomba de aceite del conjunto del cambio. Tambin dispone de dos

    ejes secundarios, los piones de cada eje secundario engranan y forman las relaciones de

    transmisin con un eje primario, pero la salida la realizan sobre el mismo engranaje del grupo

    diferencial. Los piones de los ejes secundarios giran locos y se fijan al eje cuando se desplaza el

    carrete del sincronizador, igual que en las cajas de cambios manuales. El cambio elimina la

    transmisin mecnica de la palanca de cambios hasta las horquillas, para desplazar los

    carretes de los sincronizadores, el desplazamiento de las horquillas se realiza de forma

    automtica empleando mbolos hidrulicos y una gestin electrnica.

  • Pgina-20

    El circuito hidrulico de la caja es similar a la empleada en los cambios automticos, una bomba de

    piones genera el caudal necesario para el accionamiento y lubricacin del cambio, el cambio nuevo

    cambio DSG dispone de un motor elctrico que mueve la bomba y un acumulador de presin que

    evita que la bomba trabaje de forma continua.

    La gestin hidrulica y electrnica se realiza desde un control inteligente Mecatronic J743 que se integra en la caja y realiza ambas gestiones. Desplaza las horquillas para enclavar las velocidades en el momento oportuno y controlar a su vez el acoplamiento de un embrague y el desacoplamiento del otro. Funcionamiento del cambio automatizado DSG La caja, al tener dos ejes secundarios engranados a los piones de los ejes primarios y dos embragues, resulta un conjunto similar al de dos cajas de cambios en un solo bloque; es esta particularidad en la que se basan los principios de funciona-miento del cambio automtico DSG. La caja siempre tiene enclavadas dos velocidades, una de cada tren, 1 y 2 o 2 y 3, y un solo embrague conectado. El funcionamiento del conjunto es automtico, al seleccionar una posicin en la palanca selectora. D se utilizar para cambios suaves y bajo consumo; S para cambios deportivos o Tiptronic; el mdulo de con-trol Mecatronic analiza los parmetros de funcionamiento y decide el momento oportuno para realizar los cambios de velocidad. Los cambios se realizan actuando sobre los mbolos que desplazan las horquillas de seleccin de velocidades y acoplando un embrague y desacoplando el otro; por ejemplo, el cambio de primera a segunda velocidad se realizara del siguiente modo:

    Embrague 1 (k1), acoplado y transmitiendo a su primario, velocidades primera, tercera y quinta y MA. El carrete del sincronizador del eje secundario se encuentra anclando al pin de la primera. En el segundo secundario se encuentra anclada la segunda velocidad y el embrague (k2) desactivado. El par se transmite por el embrague (k1) y el secundario de la primera velocidad. Cambio a segunda velocidad. El mdulo Mechatronik activa la vlvula de paso de aceite que comanda el embrague (k2) y desactiva la vlvula del embrague (k1). El par se trasmite por el segundo secundario, y el mdulo comanda nuevamente los mbolos de desplazamiento de la tercera velocidad que se quedar anclada para el posterior cambio si el motor sube de revoluciones por minuto.

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    Lubricacin de la caja de cambio Los cambios automticos disponen de elementos mecnicos y circuitos hidrulicos de mando muy precisos, estos cambios exigen una lubricacin especial y emplean aceites denominados ATF (Automatic Transmission Fluid).El aceite ATF empleado en las cajas automticas, realiza las siguientes funciones: Transmitir hidrulicamente el par en el convertidor. Actuar como fluido en el circuito hidrulico de control y gestin del cambio. Lubricar los rodamientos, trenes epicicloidales, frenos y discos. Refrigerar y mantener una temperatura de trabajo en toda la caja. El fabricante del vehculo especifica el tipo de aceite ATF que se debe emplear en el cambio y los periodos de cambio. Los fabricantes de aceites tambin indican el nivel de calidad, las homologaciones del aceite con los fabricantes de cambios y las caractersticas tcnicas de su aceite. Las cajas de cambios automticas que incorporan en el mismo conjunto el diferencial y el grupo cnico (vehculos con traccin delantera), emplean dos aceites: ATF para el cambio automtico y aceite de transmisiones SAE 75W90 para el grupo reductor y diferencial. Los cambios automatizados Disponen de dos circuitos de aceite: ATF para los circuitos hidrulicos de mando y aceite de transmisiones de cambios manuales SAE (indicado por el fabricante). Los cambios con variador Disponen de dos circuitos de aceite, emplean aceite especial ATF para el circuito hidrulico del variador y aceite de transmisiones de cambios manuales. El empleo de aceites ATF inadecuados o la falta de nivel es la causa de muchas de las averas del cambio automtico, tirones, acoplamientos bruscos, etc. La manipulacin del aceite Se debe realizar manteniendo unas precauciones mnimas que eviten el contacto prolongado con la piel. Es necesario emplear guantes, visores o gafas para evitar salpicaduras. Es obligatorio reciclar el aceite, se debe depositar en recipientes estancos que recogen posteriormente los gestores autorizados.

  • Mantenimiento del cambio automtico Pgina-22 Una de las ventajas de las cajas de cambios automticas es que tienen un bajo mantenimiento. Este se limita solamente a la sustitucin del aceite en los periodos recomendados por el fabricante, generalmente cada dos aos, comprobar el nivel y la sustitucin del filtro del aceite ATF. El nivel del aceite se verifica con el motor en marcha y la varilla selectora en la posicin P. En muchos modelos el cambio dispone de un tapn de llenado y comprobacin del nivel, que impide llenar el cambio con ms aceite del recomendado. Para comprobar el nivel se quita el tornillo de nivel, si el cambio tiene ms aceite rebosar por el tubo de vaciado.

    Filtro de aceite ATF.

    Verificacin de las cajas de cambio automticas La verificacin del estado de las cajas de cambio automticas se realiza empleando los equipos de diagnstico especficos del fabricante o equipos de diagnosis universales tipo Bertn o KTS. Los equipos de diagnosis se conectan al vehculo a travs del conector que dispongan, conector universal OBD y los ms antiguos con los conectores especficos de la marca (figura 4.69). El equipo de diagnosis realiza las siguientes funciones: Identificacin (n Identificativo de la unidad de control). Memoria de averas (Localiza las averas memorizadas en la unidad de control). Borrar memoria de averas (Permite borrar las averas memorizadas). Valores reales (Comprueba el componente midiendo valor real). Prueba de actuadores (Se puede comprobar el funcionamiento del componente). Ajuste bsico (Se realiza para reconocer las unidades y componentes especiales).Si el equipo de diagnosis comunica con la unidad de control del cambio se pueden realizar todas las funciones del equipo y diagnosticar perfectamente el estado de la caja de cambios. En los cambios antiguos que no dispongan de mdulo de gestin y en los cambios que no se pueda comunicar con la unidad de control, se puede actuar siguiendo estas indicaciones:

  • Verificar el correcto funcionamiento del motor. Pgina-23 Verificar el nivel del lquido. La falta o el exceso de lquido provoca anomalas en el funcionamiento. Ajuste de la palanca selectora. El desplazamiento debe ser normal y segn las cotas del fabricante. Verificacin de los puntos de cambio de velocidades Comprobaciones hidrulicas Las comprobaciones hidrulicas consisten en la comprobacin del buen funcionamiento de la bomba y de las vlvulas reguladoras de presin y de todo el circuito hidrulico del cambio. Las distintas presiones sern comprobadas con un manmetro que se rosca en las tomas de presin de que dispone la caja.

    Comprobaciones mecnicas

    Las comprobaciones de la parte mecnica de la caja de cambios se realizan cuando est desmontada. Las principales son las siguientes: Rodamientos y retenes. Trenes epicicloidales y ruedas libres. Frenos y embragues (discos y juntas). Roturas de piezas (ejes, trinquetes, piones, etc.).Si la caja dispone de grupo cnico y diferencial, las verificaciones se realizarn como si se tratase de grupo normal.